A formulação e o uso de modelos matemáticos complexos têm recebido grande atenção no estudo da ecologia nos últimos anos. Questões relacionadas à exploração de espaços de parâmetros destes modelos - executada de forma eficiente, sistemática e à prova de erros - são de grande importância para melhor compreender, avaliar a confiabilidade e interpretar o resultado destes modelos. Neste trabalho, apresentamos uma investigação de métodos existentes para responder as questões relevantes da área, com ênfase na técnica conhecida como Hipercubo Latino e com foco na análise quantitativa dos resultados, e realizamos a comparação entre resultados analíticos de incerteza e sensibilidade e resultados obtidos do Hipercubo. Ainda, examinamos a proposta de uma metodologia paralela baseada no paradigma estatístico da verossimilhança. O capítulo 1 introduz uma investigação a respeito dos conceitos históricos sobre a natureza da probabilidade, situando o conceito da verossimilhança como componente central da inferência estatística. O capítulo 2 (em inglês) traz uma revisão bibliográfica sobre o estado da arte em análises de incerteza e sensibilidade, apresentando dois exemplos de aplicação das técnicas descritas a problemas de crescimento populacional estruturado. O capítulo 3 examina a proposta de uma metodologia baseada na verossimilhança dos dados como uma abordagem integrativa entre a estimação de parâmetros e a análise de incerteza, apresentando resultados preliminares. Durante o progresso do presente trabalho, um pacote de funções na linguagem R foi desenvolvido para facilitar o emprego na prática das ferramentas teóricas expostas acima. Os apêndices deste texto trazem um tutorial e exemplos de uso deste pacote, pensado para ser ao mesmo tempo conveniente e de fácil extensão, e disponível livremente na internet, no endereço http://cran.r-project.org/web/packages/pse. / There is a growing trend in the use of mathematical modeling tools in the study of many areas of the biological sciences. The use of computer models in science is increasing, specially in fields where laboratory experiments are too complex or too costly, like ecology. Questions of efficient, systematic and error-proof exploration of parameter spaces are are of great importance to better understand, estimate confidences and make use of the output from these models. We present a survey of the proposed methods to answer these questions, with emphasis on the Latin Hypercube Sampling and focusing on quantitative analysis of the results. We also compare analytical results for sensitivity and uncertainty, where relevant, to LHS results. Finally, we examine the proposal of a methodology based on the likelihood statistical paradigm. Chapter 1 introduces a brief investigation about the historical views about the nature of probability, in order to situate the concept of likelihood as a central component in statistical inference. Chapter 2 (in English) shows a revision about the state-of-art uncertainty and sensitivity analyses, with a practical example of applying the described techniques to two models of structured population growth. Chapter 3 examines the proposal of a likelihood based approach as an integrative procedure between parameter value estimation and uncertainty analyses, with preliminary results. During the progress of this work, a package of R functions was developed to facilitate the real world use of the above theoretical tools. The appendices of this text bring a tutorial and examples of using this package, freely available on the Internet at http://cran.r-project.org/web/packages/pse.

O objetivo deste trabalho é avaliar a importância relativa de ondas e correntes de deriva litorânea no processo de migração das desembocaduras de Icapara e do Ribeira de Iguape. O clima de ondas foi obtido a partir do modelo Wavewatch III. As taxas de migração do sistema foram estimadas através de uma série temporal de imagens Landsat. Através da aplicação do modelo numérico Delft3D, as ondas foram propagadas para águas rasas, nas proximidades dos pontais da Ilha Comprida e da Praia da Juréia. Assim, as características de das ondas extraídas do modelo, permitiram a estimativa das tendências da deriva litorânea nestes segmentos. A extração da linha de costa de imagens entre 16/06/1985 e 07/07/2016 exibiram a continuidade do processo de acresção lateral dos pontais da Ilha Comprida e da Praia da Juréia, cuja variação total foi de 852 e 669 m respectivamente, que ocorreram a taxas anuais de 27 e 21 m.ano-1. Neste período, o crescimento destas feições promoveu o deslocamento das desembocaduras de Icapara, para NE, e do Ribeira de Iguape, para SW. As componentes de transporte exibiram rumo resultante para NE em ambos pontais, com valores maiores na Praia da Juréia. Os resultados mostram a relação entre a deriva litorânea e a migração das desembocaduras, indicando sua importância relativa como processo controlador da morfodinâmica local. / The objective of this work is to evaluate the relative importance of waves and longshore drift currents in the migration process of the Icapara and Ribeira de Iguape inlets. The wave climate was obtained from the Wavewatch III model. The system migration rates were estimated through a Landsat image time series. Through the application of the numerical model Delft3D, the waves were propagated to shallow waters, near of Ilha Comprida\'s and Juréia\'s Beach sand spits. Thus, the characteristics of the waves extracted from the model allowed the estimation of longshore drift trends in these segments. The extraction of the coastline of images between June 16th 1985, and July 7th 2016, showed the continuity of Ilha Comprida Island and Juréia Beach lateral accretion process, with a total variation of 852 and 669 m respectively, which occurred at annual rates of 27 and 21 m.year-1. During this period, the growth of these features promoted the displacement of the mouths of Icapara, for NE, and the Ribeira de Iguape, for SW. The transport components exhibited a resultant NE direction at both points, with higher values at Juréia Beach. The results show the relationship between the longshore drift and the inlets lateral migration, indicating its relative importance as a controlling process of the local morphodynamics.

A manifestação de danos em infraestruturas costeiras decorrente da ação de ondas tem estimulado avaliações de vulnerabilidade para fins de gestão integrada da costa. Os municípios costeiros do Estado de Santa Catarina concentram 28% de sua população e sua interface com o oceano é predominantemente composta por praias arenosas dominadas por ondas. Impactos costeiros relacionados a processos dominados por ondas, sobretudo às escalas local e regional, podem ser ainda mais danosos do que os ocasionados por processos naturais de larga escala (p. ex., a subida do nível do mar). A abordagem utilizada neste estudo consiste na definição de um índice multicritério de vulnerabilidade a ondas de maior frequência de ocorrência e de tempestade para o litoral de Santa Catarina. O índice de vulnerabilidade (IVC) foi obtido a partir da integração entre o índice de capacidade adaptativa, composto por variáveis socioeconômicas e de ocupação (área ocupada, distância entre a ocupação e a linha de costa, número de residentes, renda por residente e número de domicílios de uso ocasional), e o índice de suscetibilidade - composto por variáveis do meio físico (altura significativa de onda, gradiente de deriva litorânea potencial, largura de praia, elevação e declividade). A dinâmica costeira resultante da incidência de ondas sobre as manchas urbanas na área em perigo é analisada através de produtos de modelagem numérica, integrados às demais variáveis em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG). A relevância das variáveis na composição do índice foi avaliada pelo método de decisão multicritério AHP (analytic hierarchy process). As variáveis e os índices foram representados em cinco classes de vulnerabilidade (muito baixa, baixa, média, alta e muito alta) nos setores do Plano Estadual de Gerenciamento Costeiro (GERCO/SC). Com base na opinião de especialistas, as variáveis físicas foram consideradas mais relevantes do que as socioeconômicas. Os setores mais suscetíveis e vulneráveis são: centro-sul, sul, norte, centro-norte e centro, respectivamente. Já os setores de menor capacidade adaptativa são: centro-norte, centro, norte, centro-sul e sul, respectivamente. A baixa presença de residentes e ocupações na área em perigo, bem como as maiores distâncias entre a ocupação e a linha de costa - variáveis utilizadas na determinação da capacidade adaptativa e que favorecem a redução da vulnerabilidade - apresentaram um papel secundário na determinação do IVC para os setores centro-sul e sul. Os setores ao norte do Estado são menos suscetíveis e vulneráveis, todavia se encontram intensamente ocupados em praias com menores larguras de faixa de areia, terrenos planos e com baixa declividade (segmentos de maior suscetibilidade). A maior ocorrência de danos por erosão e inundação, atualmente observada ao norte do Estado, pode ser facilmente revertida caso haja a expansão de áreas ocupadas próximo às linhas de costa dos setores centro-sul e sul, tendo em vista a alta suscetibilidade e os baixos valores de renda e de segunda-moradia encontrados ao sul do Estado. / The occurrence of coastal infrastructure damage due to wave action has been promoting vulnerability assessments for integrated coastal management. Santa Catarina\'s coastal municipalities concentrate 28% of the state\'s population and the interface between the coastline and the ocean is predominantly composed by wave-dominated sandy beaches. Coastal impacts related to wave-dominated processes, especially at local and regional scales, can produce more damaging effects than large-scale natural processes (e. g., sea level rise). The approach suggested in this study consists of defining a vulnerability multicriteria index, for Santa Catarina\'s coastline, to waves with higher frequency of occurrence and to storm wave events. The coastal vulnerability index (IVC) was obtained by integrating the adaptive capacity index, composed by socioeconomic and occupational variables (constructed area, distance between human settlements and shoreline, number of residents, income per capita and number of households for occasional use), and the susceptibility index - consisting of environmental variables (significant wave height, potential longshore drift gradient, beach width, coastal elevation and slope). The resulting coastal dynamics from nearshore wave incidence is analyzed through the application of a numerical model, integrated with the other variables by geoprocessing techniques in a Geographic Information System (GIS) environment. The variables\' relevance in the index formula was obtained by the analytic hierarchy process (AHP). Variables and indices were hierarchized in five vulnerability classes (very low, low, medium, high and very high) and represented in the sectors from the State Coastal Management Plan (GERCO/SC): north, center-north, center, center-south and south. Based on specialists\' opinion on the determination of vulnerability, physical/environmental variables were considered more relevant than socioeconomic variables. The most susceptible and vulnerable sectors are: center-south, south, north, center-north and center, respectively. Sectors with the lowest adaptive capacity are: center-north, center, north, center-south and south, respectively. The low number of residents and settlements in the endangered area, as well as the greater distances between occupied area and the shoreline - variables used to determine adaptive capacity and that contribute to reduction of vulnerability - played a secondary role in the CVI\'s determination for the center-south and south sectors. The northern sectors of the state are less susceptible and vulnerable; however, they are intensely occupied in beaches with smaller beach width, lower elevation and slope (segments with higher susceptibility degrees). The highest occurrence of erosion and flood damage, currently observed at the north of the state, can easily be reversed in case of expansion of settlements near the center-south and south sectors, as a function of the higher susceptibility degrees and lower income per capita and number of households of occasional use found at the south of the state.

Este trabalho é parte integrante do Projeto de Caracterização Regional da bacia Sergipe-Alagoas, realizado em convênio entre a Petrobras e o Laboratório de Hidrodinâmica Costeira do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo, que visou caracterizar a circulação da bacia Sergipe-Alagoas em escala regional. Foram coletados dados meteo-oceanográficos no período entre 2012 e 2015. Foram analisados dados de três fundeios correntográficos, duas estações meteorológicas e vinte estações hidrográficas. Esta análise incluiu: análise por Funções Empí¬ricas Ortogonais, análise espectral, análise harmônica e correlação. Ainda, foram realizadas simulações numéricas, onde se considerou um oceano homogêneo, que contemplaram o vento, a maré e o aporte fluvial como forçantes do domí¬nio. Os resultados mostraram uma plataforma continental praticamente homogênea, onde há um forte ciclo sazonal para as correntes e para o vento, com menores intensidades durante o verão e o outono e maiores intensidades durante o inverno e a primavera. Quanto à hidrodinâmica, determinou-se que o modo barotrópico é dominante, seguido pelos 1º e 2º modos baroclí¬nicos, nesta ordem. Quanto às forçantes, constatou-se que a maré é a menos significativa para a circulação residual da região, onde a componente semidiurna M2 se destaca como mais energética. Ainda, detectou-se o predomí¬nio do vento sobre a circulação da PCSEAL durante o inverno e a primavera. Nas demais estações, supõe-se uma competição entre as descargas fluviais e a tensão de cisalhamento do vento sobre a circulação da PCSEAL. / This work is part of the project \"Caracterização Regional da bacia de Sergipe-Alagoas\" supported by PETROBRAS in association with the Coastal Hydrodynamic Laboratory (LHiCo) of the University of Sao Paulo. This project aimed to characterize the Sergipe-Alagoas basin circulation on a regional scale. Meteo and ocean datas were colected from 2012 to 2015, including three current meter moorings, two meteorological stations and twenty hidrographic stations. The analysis includes Empirical Ortogonal Functions, spectral, harmonic and correlations analysis. The Numerical simulations are also developed, employing a homogenous ocean with wind, tides and river discharges forcings. The results show a homogeneous continetal shelf with a significant seasonal cycle for the currents and winds, with minimum values in the summer and fall, and maximum values in the winter and spring. It is show from the Empirical Ortogonal Function analysis, that the barotropic mode is dominant over the Sergipe-Alagoas shelf circulation, followed by the first and second baroclinic modes, in this order. About the forcings, the wind stress drives the shelf circulation in winter and spring. The other seasons has a supposed dispute between river discharges and wind stress. The tide is dominated by the component M2 and it is the least significant for the residual circulation over the Sergipe-Alagoas shelf.

Este trabalho analisou dados correntográficos, de três projetos distintos na Plataforma Continental Interna do Estado de São Paulo, além de implementar um modelo numérico, com objetivo de determinar a importância relativa das diversas forçantes que atuam na região. Foram analisados o campo de densidades, a ação dos ventos, das marés e os aportes fluviais, dos sistemas estuarinos de Santos e Cananéia, no condicionamento hidrodinâmico da Plataforma Continental Interna do Estado de São Paulo. Em todos os pontos de análise, as correntes e os ventos apresentaram frequências dominantes na banda subinercial do espectro, com coeficiente de correlação dentro do intervalo de confiança de 95%. Os resultados obtidos pelas simulações numéricas foram considerados bons, visto que apresentaram valores elevados de skill para a componente paralela à costa das correntes nas simulações de validação do modelo. Quanto às forçantes de movimentos, constatou-se que os aportes fluviais aplicados não foram suficientes para reproduzir o campo termohalino médio da região e nem as correntes associadas à estes campos. Os movimentos gerados pelos campos termohalinos são bastantes significativos para o período de verão. A forçante meteorológica gerou movimentos bastante coerentes com as observações para o período de inverno. A forçante de maré apresentou alguma contribuição para a componente perpendicular à costa, mas foi quase insignificante para a componente paralela à costa das correntes. / This work analysed current meter data of three projects in the inner Continental Shelf of Sao Paulo State. The analysis is complemented with a numerical model in order to determine the relative importance of the forcings that act in the region. It was analysed the mean density field, winds, tides and the continental fresh water discharges of the estuarine regions of Santos and Cananeia in the hydrodynamic conditioning of the Sao Paulo inner Continental Shelf. In all analysis, the winds and currents presented the dominant frequencies in the subinercial band of the spectrum, with relatively small lag correlation coefficients between currents and winds, but whitin the confidence level of 95%. The numerical simulations presented good coherence with the observations, with a high skill for the alongshore current in the validation simulations. About the forcings, the river discharges was not be able to maintain the mean thermohaline field and the currents associated to them. The mean currents generated by the thermohaline fields are quite significant for the summer period. The meteorological forcing generated movements very coherent with the observations for the winter period. The tidal forcing have some contribution in the crosshore component of the current, but was almost insignificant for the alongshore component.

Les Essais Non Destructifs (END) par ultrasons permettent de caractériser le béton, sans le dégrader en raison de leurs liens avec ses propriétés mécaniques et sa composition. Cependant, les signaux mesurés résultant de diffusions successives et multiples des ondes sont complexes à analyser. Afin d’optimiser les techniques ultrasonores, il est nécessaire de mieux comprendre les interactions onde-matière dans ce type de milieu et de modéliser au mieux les phénomènes associés. Afin d’aller au-delà des limites des modèles analytiques d’homogénéisation, dans ce travail de thèse un modèle numérique bidimensionnel décrivant la propagation d’ondes ultrasonores dans un milieu hétérogène, adapté au béton, est construit dans le logiciel SPECFEM2D. Ce modèle est comparé à des modèles analytiques, et validé expérimentalement à l’aide d’un milieu synthétique à forte hétérogénéité en comparant les deux paramètres effectifs cohérents : vitesse de phase et atténuation. Il permet également de prendre en compte la viscoélasticité du mortier par l’intermédiaire d’un facteur de qualité. Celui-ci est déterminé à partir des mesures effectuées pour une série de mortiers étudiés.L’outil numérique complet peut être utilisé à plusieurs fins: d’une part, la réalisation d’études afin d’évaluer l’influence de certains paramètres sur la propagation d’onde (la forme et la distribution des granulats), et d’autre part, la simulation des configurations de mesure mises en œuvre sur structure afin de les optimiser en fonction des paramètres qui interviennent, en particulier la fréquence des ondes. Cette meilleure maîtrise des mesures permettra de conduire à terme à l’amélioration du diagnostic. / Ultrasonic non-destructive testing (NDT) is used to characterize concrete, without degrading it, because of its relationship to its mechanical properties and composition. However, the measured signals resulting from successive diffusions and thus from multiple scattering are therefore complex to analyze. In order to optimize ultrasonic techniques, it is thus necessary to better understand the wave-material interactions in this type of medium and to better model the associated phenomena. In order to go beyond the limits of analytical homogenization models, in this thesis a two-dimensional numerical model describing the propagation of ultrasonic waves in a heterogeneous medium, adapted to concrete, is built in the SPECFEM2D software package. This model is compared to analytical models, and validated experimentally using a synthetic medium with high heterogeneity by comparing the two effective parameters of coherent waves: phase velocity and attenuation. This numerical model also makes it possible to take into account the viscoelasticity of the mortar by means of a quality factor. This quality factor is determined from measurements made for a series of mortars that we study. The complete set of numerical tools developed in this work can be used for several purposes: firstly, to carry out studies to evaluate the influence of certain parameters on wave propagation (the shape and distribution of aggregates), and secondly, the simulation of the measurement configurations implemented for a structure in order to optimize them in terms of the parameters involved, in particular the wave frequency. This better control of the measures will ultimately lead to better diagnosis.

L’éruption d’avril 2007 du Piton de la Fournaise (Île de la Réunion, Océan Indien) a été marquée par les plus gros volumes de lave émis de ces deux derniers siècles, ainsi que par l’effondrement du cratère sommital (le Dolomieu) sur plus de 300 mètres de haut. Des données d’interférométrie radar (InSAR) montrent que les déplacements associés à cette éruption sont inhabituels pour deux raisons : (1) ils ont affecté l’ensemble de l’enclos Fouqué durant l’éruption, (2) deux motifs de déformation ont persisté plus d’un an après la fin de l’éruption. Le premier résulte d’une subsidence centripète du cône central et le second d’un glissement vers l’est du flanc est du volcan. Une méthode, appelée tomographie de déplacements, a été développée pour modéliser les déplacements, basée sur une discrétisation du sous-sol en sources unitaires, et sur la minimisation de deux fonctions coût. Elle permet de trouver une répartition compacte des variations de volume des sources unitaires permettant de reproduire au mieux les déplacements observés. En parallèle, la procédure NA-MBEM, une méthode de modélisation basée sur la combinaison d’un modèle numérique (MBEM) et d’une inversion de type Monte Carlo (NA), a été modifiée pour diminuer le temps de calcul nécessaire à l’obtention d’un bon modèle, et nous montrons que l’utilisation de données temporellement interpolées permet d’améliorer les résultats d’inversion. L’application des deux méthodes de modélisation aux données de déplacements de l’éruption d’avril 2007, montre que durant la période post-éruptive, la subsidence du cône central est provoquée par une source localisée de manière superficielle sous le cône central. Cette source est interprétée comme un système hydrothermal en déflation, dont le drainage aurait été amorcé par l’effondrement du Dolomieu. Les déplacements du flanc est seraient dus à deux sources différentes, toutes les deux superficielles et parallèles à la topographie. L’une est interprétée comme un réservoir temporaire en cours de vidange durant la fin de l’ éruption, et l’autre comme un niveau de glissement sur lequel glisserait le flanc est. Enfin, nous proposons un modèle préliminaire des déplacements ayant eu lieu durant l’éruption, ainsi qu’un scénario de la succession de tous les événements à l’origine des déformations enregistrées entre le 30 mars 2007 et juin 2008. / The April 2007 eruption of Piton de la Fournaise (Réunion Island, Indian Ocean) was characterised by the largest lava emission in the past two centuries, and by a 300 m deep caldera collapse at the summit craters (the Dolomieu). Synthetic aperture radar interferometry (InSAR) data show complex displacements associated with this eruption, which are unusual for two reasons : (i) the whole Enclos Fouqué was affected during the eruption, (ii) two deformation patterns persist more than one year after the end of the eruption. The first signal results from subsidence of the summit area, and the second from a sliding of the volcano’s eastern flank towards the East. A method, called displacement tomography, was developed to model these displacements. It is based on discretization of the volcano’s interior into unitary sources, and on a minimisation of two cost functions to find a compact repartition of the volumetric variations of these sources, which best reproduce the observed displacements. On the other hand, the NA-MBEM procedure (a modelling procedure based on a combination of a fully 3D boundary element method and a Monte Carlo inversion procedure), was improved to reduce the necessary computational time to obtain satisfying results. Furthermore, we show that temporal interpolation of the data improves the inversion results. The application of both modelling methods on the April 2007 displacement data, shows that during the post-eruptive period, the subsidence of the central cone is caused by a shallow source, located under the cone. This source is interpreted as a deflating hydrothermal system, whose drainage could have begun during the Dolomieu collapse. The eastern flank displacements could be the consequence of two sources, both shallow and parallel to the topography. The first one is interpreted as a temporary magma chamber, which is emptying during the end of the eruption. The second one is interpreted as a layer on which the eastern flank was sliding. Finally, we propose a preliminary model of the displacements that occurred during the eruption, and a scenario of the successive events causing the displacements recorded between March 30, 2007, and June 2008.

O presente trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica do manto superior em margens continentais através do uso de modelos numéricos que simulam processos convectivos e condutivos no tempo geológico, avaliando-se como a incorporação da convecçãao no estudo da história de subsidência de margens continentais difere do resultado obtido através de modelos puramente condutivos. Como primeiros testes, foram realizadas comparações dos resultados numéricos com soluções analíticas para diferentes valores do número de Rayleigh, verificando-se a validade das soluções computacionais. Também foi feita uma análise da estabilidade da litosfera no tempo geológico para diferentes perfis de viscosidade, servindo como base para a escolha dos parâmetros reológicos do manto para os modelos no contexto de margens divergentes. A partir dos cenários numéricos que melhor reproduziram a estrutura da litosfera terrestre, novos cenários foram criados para simular a evolução térmica e isostática de margens continentais. Como exemplo, utilizou-se dados geofísicos e geológicos extraídos da literatura para a bacia sedimentar do Golfo do Leão, no sudeste da Françaa, com o objetivo de comparar a evolução geodinâmica do presente modelo numérico com outros modelos publicados na literatura. Observou-se que o efeito convectivo astenosférico preserva a estrutura térmica aquecida da margem estirada por mais tempo em comparação com o modelo puramente condutivo. Isso implica que, possivelmente, outros fatores também devem ser levados em consideração como o efeito da geometria tridimensional da margem do Golfo do Leão que pode contribuir para um aumento da subsidência da margem em relação ao modelo obtido no presente trabalho. Adicionalmente, constatou-se que a convecção mantélica pode induzir tensões na base da litosfera que a deslocam dinamicamente ao longo do tempo geológico, podendo influenciar a evolução estratigráfica das bacias sedimentares marginais. São apresentados cerca de 60 cenários geodinâmicos mostrando como a variação da estrutura reológica do manto influencia a evolução térmica da litosfera e consequentemente, a história de subsidência da margem. / This work aims to study the dynamics of the upper mantle in continental margins by using numerical models that simulate convective and conductive processes in geological time scale. It was evaluated the contribution of convection and conduction for subsidence history of sedimentary basins. As first tests, simple numerical scenarios with different Rayleigh number were compared with analytic solutions, verifying the validate of the computational solutions. These numerical experiments were followed by the analysis of the lithospheric stability in the geological time scale for different values of viscosity. These experiments were used as a base for the choice of the rheological parameters of the mantle for the models in the context of divergent margins. From the numerical scenarios that better reproduced the lithospheric structure of the Earth, new scenarios were created to simulate the thermal and isostatic evolution of continental margins. As an example, geophysical and geological data extracted from the literature for the sedimentary basin of the Gulf of Lion, Southeastern France, were compared with the results of different geodynamic models published in the literature and with the numerical scenarios obtained in the present work. We observed that the effect of the astenospheric convection preserves the thermal structure of the stretched margin for a long time in comparison with purely conductive models. This implies that, possibly, other processes must be taken into account, such as the effect of the three-dimensional geometry of the Gulf of Lion margin that may contribute to a higher subsidence of the margin than the one obtained in the present work. Additionally, it was observed that mantle convection may induce stress at the base of the lithosphere that dynamically moves it in the geological time, and may influence the stratigraphic evolution of sedimentary basins. It is presented about 60 scenarios showing how the variation of the rheological structure of the mantle is taken into account in the thermal evolution of the lithosphere and consequently in the subsidence history of the margin.

O Rifte Continental do Sudeste do Brasil é uma das feições geotectônicas mais expressivas da margem continental brasileira e sua formação influenciou significativamente o padrão de transporte de sedimentos para as bacias marginais de Santos e Campos. Diferentes modelos foram propostos para a origem deste rifte e envolvem a reativação, como falhas normais, de zonas de cisalhamento Pré-Cambrianas. Não obstante, esses modelos são qualitativos e não existem experimentos numéricos que avaliaram a viabilidade dos mecanismos propostos para a origem do rifte. O presente trabalho teve como objetivo estudar a gênese deste rifte e analisar quantitativamente como diferentes fatores geológicos podem ter influenciado sua formação. Essa análise foi realizada numericamente a partir da simulação da evolução de uma margem divergente representativa do sudeste do Brasil. Foi utilizado um modelo numérico bidimensional que descreve a reologia da litosfera como um material viscoelástico de Maxwell na condição de deformação plana, permitindo analisar o estado de esforços na litosfera ao longo do tempo. Os fatores geológicos considerados nos testes numéricos incluíram erosão do continente, sedimentação ao longo da margem estirada, soerguimento regional induzido por uma anomalia térmica mantélica e esforço tectônico intraplaca relacionado ao empurrão pela expansão da cadeia meso-oceânica e orogenia andina. Esses fatores foram considerados separadamente e conjuntamente nos testes. Para avaliar o limite de ruptura das rochas foi considerado o critério de ruptura de Mohr-Coulomb para diferentes valores de coesão interna da rocha. Foi observado que, quando considerados separadamente, tanto a erosão como a sedimentação produziram um estado de esforços compatível com falhamento normal na região continental próxima à margem estirada. No entanto, o soerguimento regional induzido pela passagem de uma anomalia térmica na base da litosfera produz inexpressiva mudança da tensão deviatórica na crosta superior. O efeito sobreposto da erosão e da sedimentação no balanço de cargas sobre a litosfera produziu uma maior magnitude dos esforços resultando em uma condição suscetível à formação de falhas normais profundas, até o limite da crosta superior, na margem emersa. De modo semelhante, a sobreposição de uma compressão regional resultou em uma ligeira diminuição da profundidade do limite de ruptura para as rochas da crosta superior. Os resultados deste trabalho mostraram que o balanço de cargas devido à erosão da porção emersa do sudeste do Brasil e à sedimentação nas bacias marginais juntamente com baixos valores de coesão interna das rochas durante a evolução da margem divergente foram responsáveis por produzirem um estado de esforços na litosfera compatível com falhas normais profundas, e o efeito de um soerguimento regional causado por uma anomalia térmica assim como o efeito de uma compressão horizontal regional, não afetaram significativamente o estado de esforços de modo a alterar expressivamente a condição de ruptura das rochas ao longo da margem continental. / The Continental Rift of Southeastern Brazil is a remarkable feature at the Brazilian continental margin and its formation significantly influenced the sediment transport pattern to the Santos and Campos marginal basins. Several models were proposed to explain the genesis of the rift and involve the reactivation of Precambrian shear zones as normal faults. However, these models are qualitative and there is a lack of numerical experiments regarding the validity of the proposed mechanisms for the rift genesis. The aim of this work is to study the genesis of the rift and analyze quantitatively how different geological factors can affect its formation. The analysis were conducted through numerical simulations of the evolution of a divergent margin which represents the southeastern Brazil. The two-dimensional numerical model used to represent the lithospheric rheology by a Maxwell viscoelastic material in a state of plane strain and permits the analysis of the lithospheric state of stress throughout time. The geological factors considered in the numerical tests included the continental erosion, sedimentation, regional uplift induced by thermal mantle anomaly and the wide-plate tectonic stress due the ridge-push. These factors were considered separately and superimposed in the numerical tests. The Mohr-Coulomb criterion was adopted to calculate the failure condition, taking into account different values for the cohesion factor. Both erosion and sedimentation, when considered separately, produced a tectonic setting compatible with normal faulting near the stretched continental margin. However, the regional uplift due to the passage of a thermal anomaly on the base of the lithosphere didn\'t expressively affected the change of deviatoric stresses in the upper crust. The superimposed effect of erosion and sedimentation in the load balance on the lithosphere produced greater stresses magnitudes resulting in a favorable condition for the formation of deep normal faulting, up to the base of upper crust, under the onshore margin area. Similarly, the superimposed effect of compressive stresses resulted in the shallowing of the rupture limit of the upper crust. The results of this work showed that the load on the lithosphere due to erosion of the onshore continental area in the southeastern Brazil and the sedimentation on the marginal basins during the evolution of the margin were responsible to produce a state of stress in the lithosphere favorable to the formation of deep normal faulting and either the effect of regional uplift caused by a thermal anomaly or the compressive horizontal stresses didn\'t significantly influenced the state of stress to change the rupture condition of rocks along the continental margin.

Com o avanço tecnológico dos computadores e o desenvolvimento de soluções para problemas não lineares através do método dos elementos finitos, hoje é possível fazer uma análise mais complexa e mais próxima da realidade. É de extrema importância à verificação dos resultados obtidos pelos programas com a realidade e saber em quais casos esses modelos podem ser aplicados. Assim, o objetivo deste trabalho é discutir as vantagens e desvantagens da modelagem de estruturas de concreto armado em duas e três dimensões, através dos modelos de fissuras distribuídas. Foram escolhidos três experimentos para a modelagem numérica: o primeiro trata-se de um experimento com uma viga de concreto armado (LEONHARDT; WALTHER, 1962), o segundo experimento também é realizado com uma viga de concreto armado (BRESLER; SCORDELIS, 1963) e o terceiro experimento utiliza vigas de concreto armado em escala reduzida, fabricadas com microconcreto e arame, simulando uma barra de aço lisa (ALMEIDA et al, 2006). Para a modelagem numérica, utilizando-se o modelo de fissuras distribuídas com fissura rotacional e a análise das estruturas de concreto foi escolhido o programa comercial ATENA - \"Advanced Tool Engineering Non-linear Analysis\". / The technological advancement of computers and the development of solutions for nonlinear problems by finite element method are now possible to make more complex the analysis and closer to reality. It is extremely important to verify the results obtained by programs with reality and know which cases these models can be applied. So the objective is to discuss the advantages and disadvantages of modeling reinforced concrete structures in two and three dimensions, through the smeared cracking models. Three experiments were chosen to make the numerical modeling: the first is an experiment with a reinforced concrete beam (LEONHARDT; WALTHER, 1962), the second experiment is also a reinforced concrete beam (BRESLER; SCORDELIS, 1963) and the third experiment is reinforced concrete beams with small-scale and made of wire microconcrete simulating flat steel bar (ALMEIDA et al, 2006). For numerical modeling, using the smeared crack model with rotational crack, and analysis of concrete structures was chosen the commercial program ATENA - Advanced Tool Engineering Non-linear Analysis.